[发明专利]一种基于空气电池和氢燃料电池的一体化发电系统

说明书

本发明公开了一种基于空气电池和氢燃料电池的一体化发电系统，该一体化发电系统包括密闭反应液箱、发电堆、一级气液分离器、散热器、二级气液分离器及氢燃料电池；密闭反应液箱与发电堆通过出液管连接，发电堆与一级气液分离器通过第一导液管连接，一级气液分离器与散热器通过第二导液管连接，散热器与密闭反应液箱通过第一回液管连接；一级气液分离器与二级气液分离器之间通过输气管连接，二级气液分离器与氢燃料电池通过供气管连接；密闭反应液箱中装有反应液。本发明创新地将空气电池和氢燃料电池组成了一体化发电系统，该一体化发电系统不仅能够实现连续高效发电，而且还具有安全、方便、节能、环保、应用范围广等突出优点。

技术领域

本发明涉及发电系统技术领域，更为具体来说，本发明为一种基于空气电池和氢燃料电池的一体化发电系统。

背景技术

目前，对于氢燃料电池来说，其使用的燃料氢通常由储氢设备提供。但是，通过储氢设备为氢燃料电池供氢的方式存在如下问题：(1)现有氢燃料电池发电系统难以实现连续发电且供电能力受限，应用范围窄，储存的氢气容易被消耗完，特别对于负载用电需求较大的场合，上述情况更为明显；(2)在氢气耗完后需要重新充氢，充氢过程中无法使用氢燃料电池，充氢过程极为不方便且可能发生危险；(3)氢自身是易燃易爆物质，储存氢必然存在安全隐患。

因此，如何能够实现氢燃料电池的连续供电、拓宽氢燃料电池的应用范围、提高氢燃料电池的便利性以及安全性，成为了本领域技术人员亟待解决的技术问题和始终研究的重点。

发明内容

为了解决现有氢燃料电池存在的无法连续供电、供电能力有限、应用范围窄、存在安全隐患、便利性较差、可靠性较低等问题，本发明创新地提供了一种基于空气电池和氢燃料电池的一体化发电系统，是一种将空气电池和氢燃料电池结合的联合发电系统，能够在制氢的同时进行发电，本发明能够对氢进行高效的收集，从而彻底解决了现有技术存在的诸多问题。

为实现上述技术目的，本发明公开了一种基于空气电池和氢燃料电池的一体化发电系统，该一体化发电系统包括密闭反应液箱、发电堆、一级气液分离器、散热器、二级气液分离器及氢燃料电池；所述密闭反应液箱与发电堆的进液口之间通过出液管连接，发电堆的出液口与一级气液分离器的进液孔之间通过第一导液管连接，一级气液分离器的出液孔与散热器的进液口之间通过第二导液管连接，散热器的出液口与密闭反应液箱的之间通过第一回液管连接；一级气液分离器的排气孔与二级气液分离器的进气口之间通过输气管连接，二级气液分离器的排气口与所述氢燃料电池之间通过供气管连接；所述密闭反应液箱中装有反应液。

基于上述的技术方案，本发明有效实现了氢燃料电池和空气电池一体化、连续发电的目的，空气电池既是发电设备也是产氢设备，氢气随产随用，不需要再为氢燃料电池储备氢气，本发明不仅解决了氢燃料电池的供氢问题，且显著增强了发电系统整体的能量转换效率、实现了节能环保，从而彻底解决了现有技术存在的诸多问题。

进一步地，二级气液分离器的下部与所述密闭反应液箱之间通过第二回液管连接。

基于上述改进的技术方案，通过设置第二回液管，本发明能够实现对二级气液分离器除去的且液化后的水汽进行有效地回收，从而保证反应液循环系统的持续稳定工作。

进一步地，所述二级气液分离器内固定有至少一层滤网；所述二级气液分离器的进气口的高度低于排气口的高度，二级气液分离器内的滤网的高度大于进气口的高度且小于排气口的高度。

基于上述改进的技术方案，通过对滤网结构和位置的设计，使进入二级气液分离器的氢气水汽混合气体通过滤网，本发明能够利用滤网实现对氢气中包含的水汽进行高效地滤除。

进一步地，二级气液分离器的下部开有排水口，所述排水口与所述第二回液管连接，所述第二回液管上设置有排液阀；所述二级气液分离器上固定有上下设置的上液位传感器和下液位传感器，所述上液位传感器和下液位传感器均与所述排液阀通信连接，二级气液分离器的高度大于密闭反应液箱的高度。